(57)【要約】本発明は、シールリップ部の接触応力が漏れや早期異常摩耗等を生じない適正状態に維持されるように設定されて、シール性を維持しつつ耐久性を向上すると共に、さらに、ケーシングの環状溝に嵌合するシール外周部の装着性を向上させ、シールリップ部の接触応力を安定化させることを課題とする。キー部２９の頂部は中心Ｔを頂点として半径方向外側に山形に形成されるとともに、キー部２９からヒール部３１へは軸方向厚みが薄くなるよう段差部３７ａ、３７ｂを有し、背面側の段差部３７ｂの内径が正面側の段差部３７ａより大きく形成され、さらにリップ部３５のリップ先端３９は山形に突出し、リップ先端３９をライナー１５に押しつける環状スプリング４１が嵌合するばね溝４３の中心Ｐが、リップ先端３９よりリップ背面側にリップ背面幅の推進軸方向長さの１０％の範囲内にオフセットされて設けられることを特徴とする。
2011155049.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
船尾管の船外側に設けられたケーシング部材内を貫通する船舶用の推進軸と、前記ケーシング部材との間に設けられ、海水が船内側に浸入するのを防止するシールリングであって、推進軸方向の断面形状が、ケーシングの内周に形成された環状溝に嵌合するキー部と、該キー部から推進軸心に向って径方向に伸びるヒール部と、該ヒール部の先端から一定の傾斜角度を有して径方向内側に伸びるとともにケーシング側に形成されたバックアップ部材によって内側が支持される腕部と、該腕部の先端に形成されて推進軸の外周面若しくは推進軸に外嵌されるライナー部材の外周面に密接するリップ部と、を備えるシールリングにおいて、
前記キー部の頂部は軸方向厚みの中心を頂点として半径方向外側に山形に形成されるとともに、キー部からヒール部へは軸方向厚みが薄くなるようにキー部の正面側と背面側とにそれぞれ段差部を有し、該段差部の内径はキー部の正面側より背面側の方が大きく形成され、
前記リップ部のリップ先端は半径方向内側に山形に突出し、リップ部にはリップ先端を推進軸側に押しつける環状スプリングが嵌合するばね溝が形成され、該ばね溝の中心が前記リップ先端よりリップ背面側にリップ背面幅の推進軸方向長さの１０％の範囲内にオフセットされて設けられることを特徴とするシールリング。
【請求項２】
前記リップ部の推進軸方向に対するリップ正面角βをリップ背面角αより大きく形成し、リップ正面角βが４５〜５５°の範囲に、且つ、リップ背面角αが２５〜３０°の範囲に設定されることを特徴とする請求項１記載のシールリング。
【請求項３】
前記バックアップ部材の先端と前記腕部との接触位置における腕部厚さＨと、前記接触位置からリップ先端までの前記傾斜角度方向における腕距離Ｌとが、Ｈ３／Ｌ４＝（１０〜３０）×１０−４（１／ｍｍ）の関係を満たすことを特徴とする請求項１記載のシールリング。
【請求項４】
前記環状溝にキー部が嵌合され、推進軸の外周面若しくは推進軸に外嵌されるライナー部材の外周面に前記リップ部が密接されたセット状態において、シールリングの正面側を背面側より高くして正面側と背面側との差圧を約０．１５ＭＰａとしたときに前記リップ先端の接触幅が２〜３ｍｍになるように前記腕部およびリップ部の剛性が設定されることを特徴とする請求項１記載のシールリング。
【請求項５】
船尾管の船外側に設けられたケーシング部材内を貫通する船舶用の推進軸と、前記ケーシング部材との間に設けられ、海水が船内側に浸入するのを防止するシールリングを備え、前記シールリングの推進軸方向の断面形状が、ケーシングの内周に形成された環状溝に嵌合するキー部と、該キー部から推進軸心に向って径方向に伸びるヒール部と、該ヒール部の先端から一定の傾斜角度を有して径方向内側に伸びるとともにケーシング側に形成されたバックアップ部材によって内側が支持される腕部と、該腕部の先端に形成されて推進軸の外周面若しくは推進軸に外嵌されるライナー部材の外周面に密接するリップ部と、により構成される船尾管シール装置において、
前記キー部の頂部は軸方向厚みの中心を頂点として半径方向外側に山形に形成されるとともに、キー部からヒール部へは軸方向厚みが薄くなるようにキー部の正面側と背面側とにそれぞれ段差部を有し、該段差部の内径はキー部の正面側より背面側の方が大きく形成され、キー部は前記環状溝に嵌合すると締め込まれるとともに、背面側の前記段差部と前記環状溝と間には径方向に空間が形成され、
前記リップ部のリップ先端は半径方向内側に山形に突出し、リップ部にはリップ先端を推進軸側に押しつける環状スプリングが嵌合するばね溝が形成され、該ばね溝の中心が前記リップ先端よりリップ背面側にリップ背面幅の推進軸方向長さの１０％の範囲内にオフセットされて設けられることを特徴とする船尾管シール装置。
【請求項６】
前記リップ部の推進軸方向に対するリップ正面角βをリップ背面角αより大きく形成し、リップ正面角βが４５〜５５°の範囲に、且つ、リップ背面角αが２５〜３０°の範囲に設定されることを特徴とする請求項５記載の船尾管シール装置。
【請求項７】
前記バックアップ部材の先端と前記腕部との接触位置における腕部厚さＨと、前記接触位置からリップ先端までの前記傾斜角度方向における腕距離Ｌとが、Ｈ３／Ｌ４＝（１０〜３０）×１０−４（１／ｍｍ）の関係を満たすことを特徴とする請求項５記載の船尾管シール装置。
【請求項８】
前記環状溝にキー部が嵌合され、推進軸の外周面若しくは推進軸に外嵌されるライナー部材の外周面に前記リップ部が密接されたセット状態において、シールリングの正面側を背面側より高くして正面側と背面側との差圧を約０．１５ＭＰａとしたときに前記リップ先端の接触幅が２〜３ｍｍになるように前記腕部およびリップ部の剛性が設定されることを特徴とする請求項５記載の船尾管シール装置。
【請求項９】
前記環状溝の両側壁の径方向ほぼ中央部に、環状の逃げ溝が形成されていることを特徴とする請求項５記載の船尾管シール装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船尾管の船外側に設けられたケーシング部材内を貫通する船舶用の推進軸と、ケーシング部材との間に設けられて、海水が船内側に浸入するのを防止するシールリングおよびそれを用いた船尾管シール装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ゴムやエラストマーからなるシールリングが船尾管シール装置に用いられてきた。
例えば、特許文献１（特開２０００−２３８６９４号公報）には、図７に示すように、船尾管０１を貫通する推進軸（プロペラ軸）０２に取り付けられたライナー０３に摺接する弾性部材からなるリップ型のシールリング０４、０５、０６が、複数のハウジング部材０７に挟まるように配設され、船尾側に配置した第１シールリング０４と、これに隣接する第２シールリング０５によって第１船尾環状空間０８を形成すると共に、第２シールリング０５と第３シールリング０６とによって第２船尾環状空間０９を形成するようにして、海水の浸入や異物の侵入、及び船内側の潤滑油の漏洩を防止する船尾管シール装置０１０が示されている。
このシールリング０４、０５、０６の断面形状としては、図８に示すような形状が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２３８６９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
船尾管シール装置に用いられるシールリングは、船尾管の船外側に設けられたケーシングの内周側に形成された環状溝に嵌合するシール外周部と、プロペラ軸の外周やプロペラ軸に外嵌したライナー外周面に密接するシールリップ部とにより構成されて、シール外周部のケーシングへの嵌合部分には、締代が設けられて組み付けられるようになっている。
このため、シール外周部のケーシングへの嵌合に際して、捩じれや咬み込みが生じたり、装着後の温度変化によって、シール外周部が変形すると、シールリップ部の接触応力が変化し、シール性に悪影響を与える恐れがあった。【０００５】
また、プロペラ軸外周面やライナー外周面へ密着するシールリップ部を支持する腕部の剛性が弱いと、シールリップ部がライナー外周面へ適切な応力状態で接触できず、シールリップ部の摺動面が、ベタ当たり状態を生じて早期異常摩耗が生じやすく、また、異常摩耗による摺動発熱によってゴム物性の軟化と変形を生じスポンジ化して気泡発生（ブリスター）や内部クラックの発生の恐れがあった。このため、シールリングのシールリップの断面形状やシールリップ部を支持する腕部の剛性について種々の工夫がされている。【０００６】
前記特許文献１に開示されているシールリングの断面形状は、図８に示すように、シールリング０４がプロペラ軸０２のライナー０３と接触する摺接面に、プロペラ軸０２の回転時に第１船尾環状空間０８内の水を高圧側の船外へ強制的に送り出させるようにする微小な凹凸０１１をライナーの摺接面０１２に多数設け、この凹凸０１１によって、プロペラ軸０２の回転時に送り込み作用を積極的に発生させるものである。
従って、この特許文献１には、シールリングの外周部がケーシングの内周に形成される溝に安定的に嵌合するようなシールリングの断面形状や、シールリングの外周部をケーシングに嵌合しやすい断面形状や、さらに、シールリップ部の接触応力を適正状態に維持して、シールリップ部とプロペラシャフトとの摺動面を介して漏れやシールリップ部の早期異常摩耗等を防止してシール性を向上することまでは開示されていない。【０００７】
そこで、本発明は、これら問題に鑑みてなされたもので、シールリップ部の接触応力が漏れや早期異常摩耗等を生じない適正状態に維持されるように設定されて、シール性を維持しつつ耐久性を向上すると共に、さらに、ケーシングの環状溝に嵌合するシール外周部の装着性を向上して、シールリップ部の接触応力を安定化させるシールリングおよびそれを用いた船尾環シール装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、第１発明は、船尾管の船外側に設けられたケーシング部材内を貫通する船舶用の推進軸と、前記ケーシング部材との間に設けられ、海水が船内側に浸入するのを防止するシールリングであって、推進軸方向の断面形状が、ケーシングの内周に形成された環状溝に嵌合するキー部と、該キー部から推進軸心に向って径方向に伸びるヒール部と、該ヒール部の先端から一定の傾斜角度を有して径方向内側に伸びるとともにケーシング側に形成されたバックアップ部材によって内側が支持される腕部と、該腕部の先端に形成されて推進軸の外周面若しくは推進軸に外嵌されるライナー部材の外周面に密接するリップ部と、を備えるシールリングにおいて、前記キー部の頂部は軸方向厚みの中心を頂点として半径方向外側に山形に形成されるとともに、キー部からヒール部へは軸方向厚みが薄くなるようにキー部の正面側と背面側とにそれぞれ段差部を有し、該段差部の内径はキー部の正面側より背面側の方が大きく形成され、前記リップ部のリップ先端は半径方向内側に山形に突出し、リップ部にはリップ先端を推進軸側に押しつける環状スプリングが嵌合するばね溝が形成され、該ばね溝の中心が前記リップ先端よりリップ背面側にリップ背面幅の推進軸方向長さの１０％の範囲内にオフセットされて設けられることを特徴とする。【０００９】
かかる第１発明によれば、前記キー部の頂部は軸方向厚みの中心を頂点として半径方向外側に山形に形成されるとともに、キー部からヒール部へは軸方向厚みが薄くなるようにキー部の正面側と背面側とにそれぞれ段差部を有し、該段差部の内径はキー部の正面側より背面側の方が大きく形成されるため、シールリングのキー部の環状溝への装着性が向上して、装着時にキー部がうまく嵌り込まずに咬み込みこんでシールリングが変形することが防止される。その結果、キー部が変形するとともに、リップ部の接触応力が変化し、シール性に悪影響を与えることが防止される。【００１０】
すなわち、背面側の高さが低いため、正面側を手前向きとしてシールリングをケーシング内の環状溝に押し込みが容易となる。従って、組み立てやすく、船舶がドック等にて推進軸を抜かずに軸上でシールリングの交換が容易になる。【００１１】
さらに、かかる第１発明によれば、前記リップ部のリップ先端は半径方向内側に山形に突出し、リップ部にはリップ先端を推進軸側に押しつける環状スプリングが嵌合するばね溝が形成され、該ばね溝の中心が前記リップ先端よりリップ背面側にリップ背面幅の推進軸方向長さの１０％の範囲内にオフセットされて設けられるので、前記環状溝にキー部が嵌合され、推進軸の外周面若しくは推進軸に外嵌されるライナー部材の外周面に前記リップ部を密接させたセット状態のときには、リップ先端からリップ背面幅の推進軸方向長さの略２０％の位置に環状スプリングが位置されてリップ先端側での接触応力が高められて、リップ部の密封性能を向上できる。また、リップ先端側での接触応力が高められることによって、リップ背面の接触のベタ当たり状態も生じにくく異常摩耗の発生も防止される。
従って、シールリップ部の接触応力が漏れや早期異常摩耗等を生じない適正状態に維持されて、シール性を維持しつつ耐久性を向上できる。【００１２】
また、第１発明において、好ましくは、前記リップ部の推進軸方向に対するリップ正面角βをリップ背面角αより大きく形成し、リップ正面角βが４５〜５５°の範囲に、且つ、リップ背面角αが２５〜３０°の範囲に設定されるとよい。【００１３】
リップ背面角αおよびリップ正面角βが前記設定範囲より大きくなると、リップ先端が鋭角になり、振動の大きい船舶ではリップ先端の接触面幅の不足を生じて正面側から背面側への海水の漏れや、背面側から正面側への潤滑油の漏れが生じやすくなる。また、逆に、リップ背面角αおよびリップ正面角βが設定範囲より小さくなると、リップ先端が鈍角になり、リップ先端の接触面幅が大きくなり、過剰な接触を生じて接触圧力が確保できずシール性が悪化すると共に早期異常摩耗が生じやすくなる。【００１４】
従って、前記範囲に設定することによってリップ先端に発生する異常現象を抑制して、シール性を維持しつつ耐久性を向上できる。特に、このようにリップ先端正面側、および背面側の角度を設定することによって、前記環状スプリングのオフセット位置と相俟って、リップ先端における接触応力が適正に維持されてシール性を向上できる。【００１５】
また、第１発明において、好ましくは、前記バックアップ部材の先端と前記腕部との接触位置における腕部厚さＨと、前記接触位置からリップ先端までの前記傾斜角度方向における腕距離Ｌとが、Ｈ３／Ｌ４＝（１０〜３０）×１０−４（１／ｍｍ）の関係を満たすとよい。【００１６】
このように、Ｈ３／Ｌ４＝（１０〜３０）×１０−４（１／ｍｍ）の関係を満たすように設定することは、すなわち、Ｈ３／Ｌ４をパラメータとして用いて腕部からリップ部に掛けての剛性を設定する。
バックアップ部材の接触位置から先が片持支持梁における撓みを生じる部分であるので、リップ先端の撓み量Ｖを、片持ち支持梁の撓み式（１）を用いて表し、リップ先端が適切な接触応力によって接触する腕部およびリップ部の剛性を、撓み量を求める式（１）の、Ｈ３／Ｌ４をパラメータとして用いて評価する。【００１７】
Ｖ＝Ｋ１（ＷＬ４／ＥＩ）＝Ｋ２（ＷＬ４／ＥＨ３）…（１）
Ｗ：シールリング正面側に掛る圧力、Ｋ１，Ｋ２：定数、Ｅ：ヤング率（使用材料、例えばフッ素ゴムのヤング率を用いる）【００１８】
試験結果を基に、Ｈ３／Ｌ４＝（１０〜３０）×１０−４（１／ｍｍ）の関係を見出した。その結果、この範囲に設定することによって、シールリップ部の摺動面が過剰に接触（ベタ当たり）して早期異常摩耗を生じることのない適正状態に維持されて、シール性を維持しつつ耐久性が向上することができる。【００１９】
また、第１発明において、好ましくは、前記のＨ３／Ｌ４をパラメータとするのではなく、前記環状溝にキー部が嵌合され、推進軸の外周面若しくは推進軸に外嵌されるライナー部材の外周面に前記リップ部が密接されたセット状態において、シールリングの正面側を背面側より高くして正面側と背面側との差圧を約０．１５ＭＰａとしたときに前記リップ先端の接触幅が２〜３ｍｍになるように前記腕部およびリップ部の剛性が設定されるようにしてもよい。【００２０】
このように、接触幅を設定することによって、撓み式から設定したＨ３／Ｌ４を用いることなく、直接的に接触幅を規定することで、リップ部の摺動面が過剰に接触（べた当たり）して早期異常摩耗を生じることのない適正状態に維持されて、シール性を維持しつつ耐久性を向上できる。なお、この２〜３ｍｍの接触幅の最適値は、試験によってあらかじめ確認した値である。【００２１】
次に、第２発明は、船尾管シール装置に関するものであり、船尾管の船外側に設けられたケーシング部材内を貫通する船舶用の推進軸と、前記ケーシング部材との間に設けられ、海水が船内側に浸入するのを防止するシールリングを備え、前記シールリングの推進軸方向の断面形状が、ケーシングの内周に形成された環状溝に嵌合するキー部と、該キー部から推進軸心に向って径方向に伸びるヒール部と、該ヒール部の先端から一定の傾斜角度を有して径方向内側に伸びるとともにケーシング側に形成されたバックアップ部材によって内側が支持される腕部と、該腕部の先端に形成されて推進軸の外周面若しくは推進軸に外嵌されるライナー部材の外周面に密接するリップ部と、により構成される船尾管シール装置において、前記キー部の頂部は軸方向厚みの中心を頂点として半径方向外側に山形に形成されるとともに、キー部からヒール部へは軸方向厚みが薄くなるようにキー部の正面側と背面側とにそれぞれ段差部を有し、該段差部の内径はキー部の正面側より背面側の方が大きく形成され、キー部は前記環状溝に嵌合すると締め込まれるとともに、背面側の前記段差部と前記環状溝と間には径方向に空間が形成され、前記リップ部のリップ先端は半径方向内側に山形に突出し、リップ部にはリップ先端を推進軸側に押しつける環状スプリングが嵌合するばね溝が形成され、該ばね溝の中心が前記リップ先端よりリップ背面側にリップ背面幅の推進軸方向長さの１０％の範囲内にオフセットされて設けられることを特徴とする。【００２２】
かかる第２発明によれば、前記第１発明で説明したシールリングの作用効果を有する船尾管シール装置を得ることが出来る。【００２３】
また、第２発明において、好ましくは、前記リップ部の推進軸方向に対するリップ正面角βをリップ背面角αより大きく形成し、リップ正面角βが４５〜５５°の範囲に、且つ、リップ背面角αが２５〜３０°の範囲に設定されるとよい。【００２４】
また、第２発明において、好ましくは、前記バックアップ部材の先端と前記腕部との接触位置における腕部厚さＨと、前記接触位置からリップ先端までの前記傾斜角度方向における腕距離Ｌとが、Ｈ３／Ｌ４＝（１０〜３０）×１０−４（１／ｍｍ）の関係を満たすとよい。【００２５】
また、第２発明において、好ましくは、前記環状溝にキー部が嵌合され、推進軸の外周面若しくは推進軸に外嵌されるライナー部材の外周面に前記リップ部が密接されたセット状態において、シールリングの正面側を背面側より高くして正面側と背面側との差圧を約０．１５ＭＰａとしたときに前記リップ先端の接触幅が２〜３ｍｍになるように前記腕部およびリップ部の剛性が設定されるとよい。【００２６】
このような構成によって、前記第１発明で説明したシールリングを備えた船尾管シール装置を得ることが出来る。【００２７】
また、第２発明において、好ましくは、前記環状溝の両側壁の径方向ほぼ中央部に、環状の逃げ溝が形成されているとよい。
このように、前記環状溝の両側壁の径方向ほぼ中央部に、環状の逃げ溝が形成されていることによって、ケーシングの環状溝にキー部を押し込み嵌合するときに、キー部の側壁の一部が前記逃げ溝に入り込むため、キー部締め込み後の内径側への移動が抑えられて、キー部の環状溝内での嵌合状態の位置決めとなり、キー部の位置が安定化する。
【発明の効果】
【００２８】
第１発明によれば、シールリングのキー部の装着性が向上して、装着時のキー部の変形が防止され、その結果、キー部が変形するとともに、リップ部の接触応力が変化し、シール性に悪影響を与えることが防止される。また、シールリングをケーシング内の環状溝に押し込みが容易となり、推進軸を抜かずに軸上でシールリングの交換が可能になる。【００２９】
さらに、第１発明によれば、リップ部のリップ先端は半径方向内側に山形に突出し、リップ部にはリップ先端を推進軸側に押しつける環状スプリングが嵌合するばね溝が形成され、該ばね溝の中心が前記リップ先端よりリップ背面側にリップ背面幅の推進軸方向長さの１０％の範囲内にオフセットされて設けられるので、前記環状溝にキー部が嵌合され、推進軸の外周面若しくは推進軸に外嵌されるライナー部材の外周面に前記リップ部を密接させたセット状態のときには、リップ先端からリップ背面幅の推進軸方向長さの略２０％の位置に環状スプリングが位置されてリップ先端側での接触応力が高められて、リップ部の密封性能を向上できる。また、リップ先端側での接触応力が高められることによって、リップ背面の接触のベタ当たり状態も生じにくく異常摩耗の発生も防止される。
従って、シールリップ部の接触応力が漏れや早期異常摩耗等を生じない適正状態に維持されて、シール性を維持しつつ耐久性を向上できる。【００３０】
また、第２発明によれば、前記第１発明のシールリングによって発揮される作用効果を有した、船舶の船尾管シール装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】実施形態を示すシールリングを備える船尾管シール装置の全体構成図の例である。
【図２】シールリング単体の形状を示す説明図である。
【図３】シールリングがケーシングの環状溝に装着された状態を示す全体構成図である。
【図４】リップ先端の背面角と正面角との関係を示す図表である。
【図５】シールリングのセット状態での回転試験結果を示す、（ａ）はその試験結果を示す図表であり、（ｂ）は試験条件を示す説明図である。
【図６】環状スプリングのオフセット配置による接触面圧の変化を示す説明図である。
【図７】従来技術の説明図である。
【図８】従来技術の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。
【００３３】
図１を参照して、船尾管シール装置の全体構成について説明する。船尾管シール装置１は、図１に示すようにプロペラ３が端部に取り付けられた推進用のプロペラ軸（推進軸）５と、船尾管７から船外側に突出して設けられて内部にプロペラ軸５が貫通するケーシング（ケーシング部材）９と、該ケーシング９の内周側とプロペラ軸５の外周側との間をシールするシールリング１１によって構成されている。
プロペラ３にはボルト１３によってプロペラ軸５のライナー１５が固定されており、ライナー１５の胴部はプロペラ軸５の外周を囲いプロペラ軸５と一体に回転するようになっている。このライナー１５の胴部外周には３本のリップ形のシールリング１１ａ、１１ｂ、１１ｃのリップが摺接している。また、最船尾側には、魚網防止リング１７が取り付けられて、魚網等の海水中の異物が入り込むのを防いでいる。
【００３４】
ケーシング９は、複数のケーシング９ａ〜９ｅが積層状態に重なってボルト１９によって一体に船尾管７に固定され、シールリング１１ａ、１１ｂ、１１ｃのそれぞれは、ケーシング９ｂ〜９ｅに挟み込まれるようにして保持されている。最も船尾側に配置される第１シールリング１１ａと、その隣の第２シールリング１１ｂはリップが海水側に向けられて、海水が船内側に流入するのを防ぐ働きをしている。船内側に最も近い第３シールリング１１ｃはリップを船内側に向けて、船内側の潤滑油が船外に漏れ出るのを防いでいる。
【００３５】
また、第１シールリング１１ａと第２シールリング１１ｂとによって、第１船尾環状空間２１を形成し、第２シールリング１１ｂと第３シールリング１１ｃとによって、第２船尾環状空間２３を形成し、第３シールリング１１ｃの船尾管７側の第３船尾環状空間２５は、図示しない油溜りタンクに連通している。これら船尾環状空間には就航する前に予め油を充填して密封状態にされる。
【００３６】
これら、シールリング１１ａ、１１ｂ、１１ｃは、ゴムまたはエラストマーの弾性部材からなり、ゴム材料としては、耐水、耐油に優れるフッ素ゴム（例えば、デュポン社製の商品名バイトン）、またはニトリルゴム（ＮＢＲ）によって形成されている。
【００３７】
シールリング１１は、円環（リング）形状をし、中心の中空部分にライナー１５が挿入されるようになっていて、円環部分の断面形状は一定断面形状を有し、プロペラ軸５方向の断面形状を図２に示す。
図２のように、シールリング１１（ここでは第１シールリング１１ａについて説明するが、他の第２シールリング１１ｂ、第３シールリング１１ｃについても同様の断面形状を有している。）は、船尾管７の船体外側に固定されてプロペラ軸５を囲うように形成されるケーシング（ケーシング部材）９の内周に形成された環状溝２７（図３参照）に嵌合するキー部２９と、該キー部２９からプロペラ軸５の中心線に向って径方向に伸びるヒール部３１と、該ヒール部３１の先端から正面側に一定の傾斜角度を有して伸びる腕部３３と、該腕部３３の先端に形成されてライナー１５の外周面に密接するリップ部３５とによって構成されている。以下各部について詳細に説明する。
【００３８】
（キー部）
キー部２９の頂部は軸方向厚みの中心Ｔを頂点として半径方向外側に山形に形成されている。例えば、両側に均等に略１５度の傾斜角を有している。このように、均等な山形とすることで、キー部２９をケーシング９内の環状溝２７内に、押し込んで挟み込む際に、ゴムは圧縮されて、山形の頂部は、両方向に逃げることになるため、つまり２方向につぶし代の空間があることで、キー部２９の環状溝２７内の中心位置が自ずと決まり、キー部２９の嵌合状態が安定する。
【００３９】
また、キー部２９からヒール部３１へは軸方向厚みが薄くなるようにキー部２９の正面側Ａと背面側Ｂとにそれぞれ段差部３７ａ、３７ｂが形成され、段差部３７ａ、３７ｂはＲ形状に形成されている。
また、背面側Ｂの段差部３７ｂの内径は、正面側Ａの段差部３７ａの内径より大きく形成されている。すなわち、キー部２９の高さが、正面側Ａより背面側Ｂの方が低く形成されている。具体的には、キー部２９の正面側の高さが、７〜１５ｍｍに対して、背面側の高さが５．５〜１１ｍｍに形成されている。内径で言うと背面側Ｂの段差部３７ｂの内径３７ｂｄが正面側Ａの段差部３７ａの内径３７ａｄより１．５〜４ｍｍ大きく形成されている。
【００４０】
このように背面側の高さを正面側高さの７０〜８０％とすることによって、ケーシング９の環状溝２７に、キー部２９を挿入する際に（図３点線矢印Ｙ方向にキー部２９を押し込む際に）、背面側の高さが低いため、背面側の段差部３７ｂがうまく環状溝２７内に嵌り、咬み込むことがなく組み込みが簡単且つ確実になる。この正面側と背面側との高さ関係は実験的に挿入し易さと挿入後の安定性とから設定されている。
すなわち、背面側の高さがあまり低いと、キー部２９を背面側から押える面積が減少するため、組み込み後のキー部２９の位置が不安定となる。このため前記のような一定の範囲が必要となる。
【００４１】
また、キー部２９の環状溝２７への組み込み時にキー部２９がうまく嵌り込まずに咬み込みこんでキー部２９が変形してさらにリップ部３５の接触面が変形することが防止される。その結果としてリップ部３５の接触応力が変化してシール性に悪影響を与えることが防止される。
【００４２】
さらに、背面側の高さが低いため、正面側を手前向きとしてシールリング１１ａをケーシング９内の環状溝２７に押し込みが容易となるので、船舶がドック等にてプロペラ軸５を抜かずに、プロペラ３とライナー１５とを取り外した状態でシールリング１１ａの交換が容易になる。
【００４３】
（腕部）
ヒール部３１の下方先端から正面側Ａに向かって一定の傾斜角度θを有して伸びる腕部３３が形成されている。傾斜角度θは２５〜３０度の範囲に形成される。この腕部３３の先端にはライナー１５の外周面に密接するリップ部３５が形成される。
また、この腕部３３の途中位置まで、シールリング１１ａがケーシング９内にセットされて正面側から海水圧が作用したときにケーシング９に形成されたバックアップ部材４９に当接して径方向に内側から支持されるようになっている。
【００４４】
（リップ部）
リップ部３５のリップ先端３９は半径方向内側に山形に突出して形成されている。また、リップ部３５にはリップ先端３９をライナー１５に押し付ける環状スプリング４１（図３参照）が嵌合する半円断面形状のばね溝４３が形成され、該ばね溝４３の中心Ｐは、リップ先端３９よりリップ背面側にリップ背面幅４５のプロペラ軸方向長さ４５ａに対して、略１０％の範囲内にオフセット４７されて設けられている。すなわち、図２のリップ背面幅４５の軸方向長さ４５ａに対するオフセット４７が、略１０％の範囲内に位置されている。具体的には、リップ背面幅４５の軸方向長さが８〜１２ｍｍに対して、オフセット量が０．３〜１．０ｍｍ（３〜９％）に設定される。
【００４５】
このように、シールリング１１ａがフリー状態（シールリング１１ａをケーシング９内に組み込まない単体の状態をいう）において、ばね溝４３の中心Ｐがリップ先端３９よりリップ背面側にリップ背面幅４５のプロペラ軸方向長さ４５ａの略１０％の範囲内にオフセット４７されて設けられるので、ケーシング９の環状溝２７にキー部２９が嵌合され、ライナー１５の外周面にリップ部３５を密接させたセット状態において、リップ先端３９からリップ背面側にリップ背面幅４５の軸方向長さでオフセット量が１．５〜２．５ｍｍ（リップ背面幅４５の軸方向長さが８〜１２ｍｍに対して、オフセット量が１．５〜２．５ｍｍ（１９〜２１％））になるように設定されている。
従って、フリー状態では、略１０％の範囲内にオフセット状態であったのが、セット状態では略２０％になる。
【００４６】
従って、シールリング１１ａをライナー１５外周面にセットした状態においてもリップ先端３９から略２０％の位置に環状スプリング４１が位置されるので、リップ背面幅４５のうちリップ先端３９側で接触応力が高められて、リップ部３５の密封性能を向上できる。また、リップ先端３９側での接触応力が高められることによって、リップ背面の接触のベタ当たり状態も生じにくく異常摩耗の発生も防止される。
従って、シールリップ部の接触応力が漏れや早期異常摩耗等を生じない適正状態に維持されて、シール性を維持しつつ耐久性を向上できる。
【００４７】
また、リップ部３５のリップ先端３９は半径方向内側に山形に突出して、フリー状態で、リップ正面側のプロペラ軸方向に対するリップ正面角βと、リップ背面側のプロペラ軸方向に対するリップ背面角αは、β＞αの関係を有して、β=４５〜５５°の範囲、且つα＝２５〜３０°の範囲に設定されている。
【００４８】
リップ正面角βがリップ背面角αより大きく設定しているのは、シールリング１１ａをセットして正面側に海水の圧力が作用したときに、リップ背面側にリップ部３５が倒れ込んで、リップ背面側に摺動面が形成されるようにするためである。
また、リップ背面角αおよびリップ正面角βが設定範囲より大きくなると、リップ先端３９が鋭角になり、振動の大きい船舶ではリップ先端３９の接触面幅の不足を生じて正面側Ａから背面側Ｂ（図２、図３参照）への海水の漏れや、背面側から正面側への潤滑油の漏れが生じやすくなる。また、逆に、リップ背面角αおよびリップ正面角βが設定範囲より小さくなると、リップ先端が鈍角になり、リップ先端３９の接触面幅が大きくなり、過剰な接触を生じて接触圧力が確保できずシール性が悪化すると共に早期異常摩耗が生じやすくなる。
【００４９】
具体的には、図４の実施例１に示すように、フリー状態で４５°≦β≦５５°、２５°≦α≦３０°の範囲とすると、このα、βの範囲の場合には、シールリング１１ａをセットして、後述する性能試験の試験条件（正面側を背面側より約０．１５ＭＰ高くした状態）によって確認したところ、背面側から正面側への漏れ量も、摺動面の異常摩耗も生じなかった。
比較例１のように背面角αが、２０°≦α＜２５°と実施例１より小さくなると、リップ先端３９の接触面幅が大きくなり異常摩耗が生じ、比較例２のように実施例１より正面角βが、５５°＜β≦６５°と大きくなると、リップ先端が鋭角になり接触面幅が小さくなり背面側から正面側への漏れ量が増大した。また、比較例３のように、背面角αを２０°≦α＜２５°と小さくし、正面角βを５５°＜β≦６５°と大きくすると、背面側から正面側への漏れ、及び摺動面の異常摩耗を共に生じやすくなった。
【００５０】
従って、α、βを前記範囲に設定することによってリップ先端３９の接触面に生じる異常現象を抑制して、シール性を維持しつつ耐久性を向上できる。特に、このようにリップ先端３９の正面側、および背面側の角度を設定することと前記環状スプリング４１のオフセット４７と相俟って、リップ先端３９の接触面における接触応力の適正化および異常摩耗を防止できる。
【００５１】
また、図２、３に示すように、ヒール部３１から腕部３３にかけて、腕部３３の傾斜方向θに沿って伸びて腕部３３を下方より支持するバックアップ部材４９がケーシング９に形成されており、このバックアップ部材４９の先端と腕部３３との接触位置５１（詳細には、バックアップ部材４９の傾斜と先端側のＲ部が交差する交点位置）における腕部厚さＨと、接触位置５１からリップ先端３９までの傾斜角度方向における腕距離Ｌとが、Ｈ３／Ｌ４＝（１０〜３０）×１０−４（１／ｍｍ）の関係を満たすように設定されている。
【００５２】
すなわち、図２に示すように、バックアップ部材４９の先端と腕部３３との接触位置５１から先が片持支持梁における撓みを生じる部分であるので、リップ先端３９の撓み量Ｖを、片持ち支持梁の撓み式（１）を用いて表し、リップ先端３９が適切な接触応力によって接触する腕部３３およびリップ部３５の剛性を、撓み量を求める式（１）の、Ｈ３／Ｌ４をパラメータとして用いて評価する。
【００５３】
Ｖ＝Ｋ１（ＷＬ４／ＥＩ）＝Ｋ２（ＷＬ４／ＥＨ３）…（１）
Ｗ：シールリング正面側に掛る圧力、Ｋ１，Ｋ２：定数、Ｅ：ヤング率（使用材料、例えばフッ素ゴムのヤング率を用いる）
【００５４】
試験結果を基に、Ｈ３／Ｌ４＝（１０〜３０）×１０−４（１／ｍｍ）の関係を見出した。その結果、この範囲に設定することによって、シールリップ部の摺動面が過剰に接触（ベタ当たり）して早期異常摩耗を生じることのない適正状態に維持されて、シール性を維持しつつ耐久性が向上することができた。
【００５５】
また、Ｈ３／Ｌ４をパラメータとするのではなく、シールリング１１ａをハウジング９内にセットしてライナー１５を装着した状態にして、シールリング１１ａの正面側Ａを背面側Ｂより高くして正面側Ａと背面側Ｂとの差圧を約０．１５ＭＰａのときにリップ先端の接触面幅が２〜３ｍｍになるように腕部３３およびリップ部３５の剛性が設定させるようにしてもよい。
このように接触面幅を設定することによって、リップ部３５の摺動面が過剰に接触（ベタ当たり）して早期異常摩耗を生じることのない適正状態に維持されて、シール性を維持しつつ耐久性を向上できる。
すなわち、前記Ｈ３／Ｌ４＝（１０〜３０）×１０−４（１／ｍｍ）の関係を持たすように腕部３３およびリップ部３５の剛性を設定しても、リップ先端の接触面幅が所定の条件のもとで一定範囲を満たすように腕部３３およびリップ部３５の剛性を設定しても、同様に適切な接触応力の設定が可能となる。
【００５６】
なお、バックアップ部材４９の先端位置、つまりバックアップ部材４９の長さＢは、腕部３３の長さＵと厚さＨとの間に、Ｂ／（Ｕ＋Ｈ）＝６０〜７１％の関係を有し、この範囲内に設定されている。
従って、前記Ｈ３／Ｌ４の範囲の設定に加えて、バックアップ部材４９の先端位置の範囲を設定することによって、腕部３３の剛性をより適正状態に維持できるようになる。
【００５７】
（ケーシングへのセット状態）
図３に示すように、ハウジング９の環状溝２７にキー部２９が嵌合され、ライナー１５の外周面にリップ部３５を密接させたセット状態においては、腕部３３と、バックアップ部材４９とは、ｃの隙間が略平行に形成され、バックアップ部材４９の先端と腕部３３からリップ部３５にかけるＲ部との間には、ｍの隙間が形成されるようにセットされる。また、図４に示すようにリップ背面角はα'となる。
シールリング１１ａの正面側に海水の圧力が作用すると、リップ部３５および腕部３３が撓んで、バックアップ部材４９の先端に接触し、さらに変形が進むと接触位置５１から先の腕部３３およびリップ部３５が変形する。
【００５８】
キー部２９が嵌合する環状溝２７の両側壁の高さは、両側とも同一高さであり、キー部２９からヒール部３１にかけて形成される段差部３７ｂの内径側には空間Ｎが形成されるようになっていて、既に説明したようにキー部２９の組み込みが簡単且つ確実になるようになっている。
【００５９】
さらに、キー部２９が嵌合する環状溝２７の両側壁の径方向ほぼ中央部には、環状の逃げ溝５３が両側に形成されている。この環状の逃げ溝５３が形成されていることによって、ケーシング９の環状溝２７にキー部２９を押し込み嵌合するときに、キー部２９の側壁の一部が逃げ溝５３に入り込むため、キー部２９の締め込み後の内径側への移動が抑えられて、キー部２９の環状溝２７内での嵌合状態の位置決めとなり、キー部２９の位置が安定化する。
【００６０】
また、リップ部３５に形成されたばね溝４３に嵌合する環状スプリング４１は、ライナー１５の挿入前では、ばね溝４３に嵌合してダブつかない程度とし、ライナー１５の挿入後に、ばねが作用する状態になっている。従って、リップ部３５のオフセット量で説明したように、ばね溝４３の中心Ｐとリップ先端３９との位置関係は、フリー状態において、オフセット４７がリップ背面幅４５のプロペラ軸方向長さ４５ａの略１０％の範囲内であったのが、セット状態において略２０％の位置に移動するように設定されている。
【００６１】
（性能試験結果）
次に、シールリング１１ａの性能確認試験の結果について図５を参照して説明する。
ケーシング９へのセット状態で、ライナー１５が装着された状態において、図５（ｂ）に示す試験条件、すなわち、ライナー１５の外周面の周速度が３．８ｍ／ｓ、正面側Ａを背面側Ｂより高くして、差圧が０．１５ＭＰａ、正面側を清水で背面側を油状態として背面側から正面側への漏れ量、摺動部の接触幅、摺動面の摩耗状態、リップ部の変形について確認した。なお、ライナー胴部の外径が６００ｍｍの＃６００シールリングで、リップ背面幅４５の軸方向長さ４５ａが９ｍｍのもので確認を行った。
【００６２】
図５（ａ）に示すように、実施例１は、環状スプリング４１のオフセット４７が０．５ｍｍで、バックアップ部材４９が設けられている場合を示す。なお、バックアップ部材４９の接触位置５１は、例えば図３の腕部３３の軸方向長さ約１１ｍｍに対しｍ＝約４ｍｍ程度に設定されている。
実施例２は、環状スプリング４１のオフセット４７が１．０ｍｍでその他は、実施例１と同様である。
また、比較例４は、実施例２と同様でバックアップ部材４９がない場合を示し、比較例５は、環状スプリング４１のオフセット４７が２．０ｍｍでバックアップ部材４９が設けられている場合を示し、比較例６は、比較例５のバックアップ部材４９が設けられていない場合をそれぞれ示したものである。
【００６３】
実施例１、２においては、漏れおよび摺動面状態の異常もなく、リップ部３５の変形もないことが確認できた、この実施例１、２の場合の接触幅は２〜３ｍｍの範囲が適切であることが確認できた。
この接触幅については、接触幅Ｘ（リップ先端からの背面側への軸方向距離、図３参照）と、その接触幅における接触面圧の分布状態を図６に示す。
【００６４】
実施例１のように、環状スプリング４１のオフセット４７が０．５ｍｍのようにリップ背面幅の軸方向長さの１０％以下に設定した場合には、接触幅Ｘが２ｍｍであり図６のラインＳ１のようにリップ先端側で接触応力が高められて、密封性能が向上できる。
比較例５のように、環状スプリング４１のオフセット４７が２．０ｍｍのようにリップ背面幅の軸方向長さの１０％を超えてしまう場合には、接触幅Ｘが４ｍｍであり図６のラインＳ２のようにリップ先端側で接触応力が弱められて、密封性能が低下するともに、ベタ当たりの傾向が出てきて早期異常摩耗の恐れがある。
さらに、比較例６のように、バックアップ部材４９がない場合には、腕部３３の剛性が低下して、接触幅Ｘが６．５ｍｍとなり、図６のラインＳ３のように接触応力が弱められて広い範囲に分布するようになるため、密封性能が低下するともに、ベタ当たりの傾向がさらに大きくなり早期異常摩耗の恐れがある。
【００６５】
また、比較例４は、実施例２とバックアップ部材４９の有無の差だけの場合を示しており、バックアップ部材４９が有の実施例２の場合には、Ｈ3／Ｌ4＝１４×１０-4であり、バックアップ部材４９が無の比較例４の場合には、Ｈ3／Ｌ4＝４．６×１０-4である。バックアップ部材４９が無くＬが大きくなりＨ３／Ｌ４が、１０×１０−４より小さくなると前記したように接触応力が弱められて広い範囲に分布するようになるため、密封性能が低下するともに、ベタ当たりの傾向がさらに大きくなり早期異常摩耗の恐れがある。
また、Ｌが短くなりＨ３／Ｌ４が、３０×１０−４より大きくなると、撓み量が小さくなるため、軸振動に対する追従性が低下する。さらに、ライナーが摩耗または傷等により削正する場合に、ライナー締代が少ないため削正代が取れなくなる。また、少ない締代でシール装置を組み立てた場合には、悪天候などで軸振動が大きくなった時には、海水浸入や油漏れが発生する可能性が大きくなる。
【００６６】
以上の実施形態のように、シールリング１１ａのキー部２９の形状、およびキー部２９が組み込まれる環状溝２７の形状を改良することによって、シールリング１１ａの装着性が向上して、装着時のキー部２９の変形、それに伴うリップ部３５の変形が防止され、その結果、キー部２９が変形するとともに、リップ部３５の接触応力が変化し、シール性に悪影響を与えることが防止される。
また、シールリング１１ａをケーシング９内の環状溝２７に押し込むことが容易となり、プロペラ軸５を抜かずにプロペラ軸５上でシールリング１１ａ、１１ｂ、１１ｃの交換が可能になる。
【００６７】
さらに、ばね溝４３の中心Ｐがリップ先端３９よりリップ背面側にリップ背面幅４５の推進軸方向長さ４５ａの１０％の範囲内にオフセットさせることによって、環状溝２７にキー部２９が嵌合され、ライナー１５の外周面にリップ部３５を密接させたセット状態のときには、リップ先端３９からリップ背面幅の推進軸方向長さの略２０％の位置に環状スプリング４１が位置されてリップ先端側での接触応力が高められて、リップ部３５の密封性能を向上できる。また、リップ先端側での接触応力が高められることによって、リップ背面の接触のベタ当たり状態も生じにくく異常摩耗の発生も防止される。
【００６８】
また、Ｈ３／Ｌ４＝（１０〜３０）×１０−４（１／ｍｍ）の関係を満たすように腕部３３およびリップ部３５の剛性を設定し、または、面側Ａを背面側Ｂより高くして、差圧が０．１５ＭＰａ程度生じる通常の使用状態において、リップ先端３９の接触幅Ｘが２〜３ｍｍに設定することによって、リップ先端部での接触応力を高めて、密封性能を向上でき、リップ部３５の接触応力が漏れや早期異常摩耗等を生じない適正状態に維持されて、シール性を維持しつつ耐久性を向上できる。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明によれば、シールリップ部の接触応力が漏れや早期異常摩耗等を生じない適正状態に維持されるように設定されて、シール性を維持しつつ耐久性を向上すると共に、さらに、ケーシングの環状溝に嵌合するシール外周部の装着性を向上して、シールリップ部の接触応力を安定化させることができるので、シールリングおよびそれを用いた船尾管シール装置への利用に適している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年12月10日(2010.12.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
船尾管の船外側に設けられたケーシング部材内を貫通する船舶用の推進軸と、前記ケーシング部材との間に設けられ、海水が船内側に浸入するのを防止するシールリングであって、推進軸方向の断面形状が、ケーシングの内周に形成された環状溝に嵌合するキー部と、該キー部から推進軸心に向って径方向に伸びるヒール部と、該ヒール部の先端から一定の傾斜角度を有して径方向内側に伸びるとともにケーシング側に形成されたバックアップ部材によって内側が支持される腕部と、該腕部の先端に形成されて推進軸の外周面若しくは推進軸に外嵌されるライナー部材の外周面に密接するリップ部と、を備えるシールリングにおいて、
前記キー部の頂部は軸方向厚みの中心を頂点として半径方向外側に山形に形成されるとともに、キー部からヒール部へは軸方向厚みが薄くなるようにキー部の正面側と背面側とにそれぞれ段差部を有し、背面側の段差部はその内径側にケーシングとの間に空間が形成されるように正面側の内径より大きく形成され、
前記リップ部のリップ先端は半径方向内側に山形に突出し、リップ部にはリップ先端を推進軸側に押しつける環状スプリングが嵌合するばね溝が形成され、該ばね溝の中心が前記リップ先端よりリップ背面側にリップ背面幅の推進軸方向長さの１０％の範囲内にオフセットされて設けられ、
さらに、前記リップ部の推進軸方向に対するリップ正面角βをリップ背面角αより大きく形成し、リップ正面角βが４５〜５５°の範囲に、且つ、リップ背面角αが２５〜３０°の範囲に設定されることを特徴とするシールリング。
【請求項２】
前記バックアップ部材の先端と前記腕部との接触位置における腕部厚さＨと、前記接触位置からリップ先端までの前記傾斜角度方向における腕距離Ｌとが、Ｈ３／Ｌ４＝（１０〜３０）×１０−４（１／ｍｍ）の関係を満たすことを特徴とする請求項１記載のシールリング。
【請求項３】
前記環状溝にキー部が嵌合され、推進軸の外周面若しくは推進軸に外嵌されるライナー部材の外周面に前記リップ部が密接されたセット状態において、シールリングの正面側を背面側より高くして正面側と背面側との差圧を約０．１５ＭＰａとしたときに前記リップ先端の接触幅が２〜３ｍｍになるように前記腕部およびリップ部の剛性が設定されることを特徴とする請求項１記載のシールリング。
【請求項４】
船尾管の船外側に設けられたケーシング部材内を貫通する船舶用の推進軸と、前記ケーシング部材との間に設けられ、海水が船内側に浸入するのを防止するシールリングを備え、前記シールリングの推進軸方向の断面形状が、ケーシングの内周に形成された環状溝に嵌合するキー部と、該キー部から推進軸心に向って径方向に伸びるヒール部と、該ヒール部の先端から一定の傾斜角度を有して径方向内側に伸びるとともにケーシング側に形成されたバックアップ部材によって内側が支持される腕部と、該腕部の先端に形成されて推進軸の外周面若しくは推進軸に外嵌されるライナー部材の外周面に密接するリップ部と、により構成される船尾管シール装置において、
前記キー部の頂部は軸方向厚みの中心を頂点として半径方向外側に山形に形成されるとともに、キー部からヒール部へは軸方向厚みが薄くなるようにキー部の正面側と背面側とにそれぞれ段差部を有し、背面側の段差部はその内径側にケーシングとの間に空間が形成されるように正面側の内径より大きく形成され、
前記リップ部のリップ先端は半径方向内側に山形に突出し、リップ部にはリップ先端を推進軸側に押しつける環状スプリングが嵌合するばね溝が形成され、該ばね溝の中心が前記リップ先端よりリップ背面側にリップ背面幅の推進軸方向長さの１０％の範囲内にオフセットされて設けられ、
さらに、前記リップ部の推進軸方向に対するリップ正面角βをリップ背面角αより大きく形成し、リップ正面角βが４５〜５５°の範囲に、且つ、リップ背面角αが２５〜３０°の範囲に設定されることを特徴とする船尾管シール装置。
【請求項５】
前記バックアップ部材の先端と前記腕部との接触位置における腕部厚さＨと、前記接触位置からリップ先端までの前記傾斜角度方向における腕距離Ｌとが、Ｈ３／Ｌ４＝（１０〜３０）×１０−４（１／ｍｍ）の関係を満たすことを特徴とする請求項４記載の船尾管シール装置。
【請求項６】
前記環状溝にキー部が嵌合され、推進軸の外周面若しくは推進軸に外嵌されるライナー部材の外周面に前記リップ部が密接されたセット状態において、シールリングの正面側を背面側より高くして正面側と背面側との差圧を約０．１５ＭＰａとしたときに前記リップ先端の接触幅が２〜３ｍｍになるように前記腕部およびリップ部の剛性が設定されることを特徴とする請求項４記載の船尾管シール装置。
【請求項７】
前記環状溝の両側壁の径方向ほぼ中央部に、環状の逃げ溝が形成されていることを特徴とする請求項４記載の船尾管シール装置。
【国際調査報告】
2011155049.tif 000011
2011155049.tif 000012
2011155049.tif 000013
2011155049.tif 000014